磨削技術
數控機床的啟、停運動故障 |
| 發布時間：2020/7/22 |
| 數控機床的啟、停運動故障 數控機床在啟動和停止過程中常會出現主軸啟動不了，啟動后出現失控狀態，機床在正常運轉中突然停止轉動等故障。 一、主軸不能啟動 主軸啟動運轉的必備條件是：PLC和CNC系統正常，機床準備信號MRDYl與 MRDY2必須接通。而MRDYl與MRDY2接通必須具備以下兩個條件：@PLC輸出至機床的不同信號分別控制啟動信號接通和變頻器接通；②機床電源開關的輔助觸點接通。當出現主軸不能啟動時，應按照啟動主軸的必備條件一一檢測，排除疑點，直至找出真正故障原因。 此外，還可能是由干擾信號引起，或插頭接觸不良，電纜有問題，或電纜屏蔽線虛焊等原因都可能導致啟動故障。 二、機床啟動后出現失控現象 數控系統接通后進入準備狀態，無任何報警產生，屏幕顯示也正常，各種操作開關、按鈕也起作用，但是各種功能均處于不正常狀態。如可以點動快移，但快移修調開關不起作用；循環啟動按鈕有效，但進給率都不正常等。機床啟動后，運行速度及方向失去控制，直至出現超程報警，這種情況常稱為失控現象。機床失控現象常出現在機床安裝調試或大修后，也可能在系統運行中突然出現。實際操作中，應針對不同情況查找原因。 在安裝調試后或大修后出現機床失控現象的可能原因有：從位置或速度檢測出來的信號不正常，其中，最大可能是機床數據設定錯誤，造成位置控制環路將負反饋接成正反饋，或電機和位置檢測傳感器之間的連接異常，此時可以通過觀察位置偏差的診斷號(如 DNG3000)的值來確認。 若在運行中突然出現失控而停止運行，一般是由于機床移動而使信號反饋線被拉斷，或數控系統的主控板及進給伺服單元的故障所致，如伺服電機內檢測元件的反饋信號接反，或元件本身有故障。 另外可能的原因是：數控系統的故障，CNC裝置輸至驅動單元的指令或極性有錯誤，相關參數設定的不匹配，或參數設置錯誤等。排除這類故障的方法是進行全機清零，然后重新輸入正常的參數，系統就會進入正常狀態。 三、機床出現“死機”而不能動作 CRT屏幕無顯示而且機床不能動作，這類故障的最大可能原因是主控制印制電路板或存儲系統控制軟件的ROM板不良。 另外，從數控系統方面分析機床不能動作的原因，一般有兩種情況：①系統處于不正常狀態；如系統處于報警狀態，或處于緊急停止狀態，或是數控系統的復位按鈕處于被接通的狀態；②設定錯誤，如將進給速度設定為零值，或將機床設定為鎖住狀態。此時如果運行程序，雖然在CRT會有位置顯示變化，但機床卻不能運動。 四、進給傳動系統常見故障的報警形式 機床進給伺服系統的故障按機床提供的報警形式大致可分為三類：①在CRT或操作面板上顯示報警內容，它是利用軟件的診斷程序來實現；②利用進給伺服驅動單元上的硬件(如發光二極管或數碼管指示，熔斷絲熔斷等)顯示報警驅動單元的故障；③進給運動不正常，但沒有任何報警指示。其中前兩類，都可根據生產廠家或公司提供的產品《維修說明書》中有關“各種報警信息產生的可能原因”的提示進行分析判斷，一般都能確診故障原因、部位。對于第三類故障，則需要進行綜合分析，這類故障往往是以機床上工作不正常的形式出現的，如機床失控、機床振動及工件加工質量太差等。 搞清上述各類故障的報警形式及其特點，對迅速確診故障有很大幫助。下面將各類報警中的典型故障簡述如下。 1．軟件報警(CRT顯示)故障 (1)進給伺服系統出錯報警故障。這類故障的起因，大多是速度控制單元方面的故障引起的，或是主控制印制電路板與位置控制或伺服信號有關部分的故障。 (2)檢測元件(測速發電機、旋轉變壓器或脈沖編碼器等)或檢測信號方面引起的故障。 例5 某數控機床報警顯示SV000 TACHOGENERATION DISCONECT。 它表示測速發電機斷線報警。引起故障的原因有：①電機動力線斷線。如果伺服電源剛接通，尚未接到任何指令時，就發生這種報警，則由于斷線而造成故障可能性最大。②伺服單元印制電路板上設定錯誤，如將檢測元件脈沖編碼器設定成了測速機等。③沒有速度反饋電壓或時有時斷，這可用顯示器來測量速度反饋信號來判斷，這類故障除檢測元件本身存在故障外，多數是由于連接電纜不良或接觸不良引起的。 (3)過熱報警故障。這里所述的過熱是指伺服單元、變壓器及伺服電機等的過熱。引起過熱報警的原因有：①機床切削條件苛刻及機床摩擦力矩過大，引起主回路中的過熱繼電器動作。②切削時，伺服電機電流太大或變壓器本身故障，引起伺服變壓器熱控開關動作。③伺服電機電樞內部短路或絕緣不良、電機永久磁鋼去磁或脫落及電機制動器不良，引起電機的熱控開關動作。 例6 某直流伺服電機過熱報警。可能原因有：①過負荷。可以通過測量電機電流是否超過額定值來判斷。②電機線圈絕緣不良。可用500V絕緣電阻表檢查電樞線圈與機殼之間的絕緣電阻。如果在1MI)以上，表示絕緣正常。否則應清理換向器表面的炭刷粉末等。③電機線圈內部短路。可卸下電機，測電機空載電流，如果此電流與轉速成正比變化，則可判斷為電機線圈內部短路。應清掃換向器表面，如表面上有油更易引起此故障。④電機磁鐵退磁。可通過快速旋轉電機時，測定電機電樞電壓是否正常。如電壓低且發熱，則說明電機已退磁。應重新充磁。⑤制動器失靈。當電機帶有制動器時，如電機過熱則應檢查制動器動作是否靈活。⑥CNC裝置的有關印制電路板不良。 (4)電機過載。引起過載的原因有：①機床負荷異常，引起電機電流超過額定值。這可以用檢查電機電流來判斷。此時需要變更切削條件，減輕機床負荷。②印制電路板設定錯誤。亦即應確定電機過載的設定是否正確。③印制電路板不良。④對于交流伺服來說，沒有脈沖編碼器反饋信號也會引起電機過載報警。 (5)速度單元的斷路器斷開報警。引起報警的原因是：①干擾。有時速度單元受外界的干擾影響，斷路器自動斷開。此時只要關斷電源后，復位一次自動斷路器再合閘，單元又可自動運行。②機床負荷異常。這可用示波器檢查機床在快速進給時的電機電流是否超過額定值來判斷機床負荷是否有異常。③速度控制單元內整流用二極管模塊不好。④印制電路板不好或印制板與速度控制單元之間的連接不好。 (6)伺服單元過電流報警。引起該報警主要原因有：①晶體管模塊不好。這時可用機械萬用表檢查晶體管模塊集電極和發射極之間的阻值。如果只有數歐姆，則表示該模塊已被擊穿短路。②電機動力線連接錯誤。③電機線圈內部短路。④印制電路板有故障。 (7)伺服系統過壓報警。其原因是：①交流輸入電源電壓過高。②伺服電機線圈有故障。③印制電路板有故障。④負載慣量過大。此時可采取加大加減速時間常數的辦法來消除本報警o (8)電機再生放電的電流過大報警。原因有：①再生放電用晶體管不良，或印制電路板不良。如有些原因引起的報警，則只要伺服單元一接通，就會出現這個報警。②印制電路板設定不對。③加／減速頻率過高。 (9)速度單元的電源電壓太低報警。引起本報警的原因是：①輸入交流電壓過低。②伺服變壓器和印制電路連接不良。③如果不是上述二原因，則是印制電路板不良。④如果電路中有+5V電源，它的熔斷絲熔斷也引起報警。 (10)停機時誤差過大和運行時誤差過大報警。引起誤差過大的原因有：①位置偏差設置錯誤。因此要認真檢查參數的設定值。②超調。在數控系統中加／減速時間里，如果電機沒有流過加減速時必要的電流，從而使位置控制回路的誤差增加。當用示波器觀察速度控制單元的指令波形，應使超調量在5％以下。為了消除本報警，可加大數控系統的加／減速時間和加大速度控制單元的增益。③輸入電源電壓太低。交流輸人電源電壓應在額定值的+10％～-15％的范圍內。④連接不良。如測速機信號線、電機動力線等的連接不良均會引起誤差過大。⑤數控系統的位置控制部分和速度控制部分的故障。⑥如果是直流伺服電機，則電機的炭刷接觸不良也會引起誤差過大。 (11)漂移補償量過大報警。出現這種故障原因有：①連接不良。這里指的連接有兩個方面。一是電機動力線連接不良，二是電機和檢測元件之間的連接不良。②CNC系統中有關漂移量補償的參數設定錯誤引起的。③速度控制單元CNC裝置的主板的位置控制部分有故障。 2．硬件報警故障 硬件報警是指速度控制單元上的報警指示燈(發光二極管)、熔斷器熔斷及各種保護用開關跳閘等報警的故障。這類報警除也能報警高電壓、大電流、低電壓、過載、速度反饋斷線、再生放電等故障(這些故障可參照CRT顯示報警信息去排除故障)外，還能報警如下故障： (1)速度控制單元上的熔斷絲熔斷或斷路器跳閘報警。發生這類故障的原因很多，除機械負載過大、接線錯誤(僅發生在重新接線之后)外，主要原因有：①速度控制單元的環路增益設定過高；②位置控制或速度控制部分的電壓過高或過低引起振蕩，如速度或位置檢測元件故障，也可引起振蕩；③電機故障，如電機去磁，將會引起過大的激磁電流；④當速度控制單元的加速或減速頻率太高時，由于流經扼流圈的電流延遲，可能造成電源三相間短路，從而燒斷熔斷絲，此時需適當降低工作頻率。 (2)保護開關動作報警。此時應首先分清是何種保護開關動作，然后再采取相應措施予以解決。如伺服單元上熱繼電器動作，應先檢查熱繼電器的設定是否有誤，然后再檢查機床工作時的切削條件是否太苛刻或機床的摩擦力矩是否太大。如變壓器熱動開關動作，而變壓器并不發熱，則是熱動開關失靈。如果變壓器很熱，用手只能接觸幾秒，則要檢查電機負載是否過大。可以在減輕切削的條件下再檢查熱動開關是否動作。如仍發生動作，則應在空載低速進給的條件下測量電機電流，如已接近電流額定值，則需重新調整機床。產生上述故障的另一個原因是變壓器內部短路。 3．無報警顯示的故障 這類故障多以機床處于不正常運動狀態的形式出現，但故障的根源卻在進給驅動系統。下面舉幾種常見故障的例子來說明。 (1)機床失控。這是由伺服電機內檢測元件的反饋信號接反或元件本身故障造成的。 (2)機床振動。應首先確認振動周期與進給速度是否成比例變化。如果成比例的變化，則故障的起因或是機床、電機、檢測器不良，或是系統插補精度差，檢測增益太高。如果不成比例，且大致固定時，則大都是因與位置控制有關的系統參數設定錯誤，速度控制單元上短路棒設定錯誤或增益電位器調整不好，以及速度控制單元的印制電路板不好。 (3)兩軸聯動加工外圓時圓柱度超差。如果加工時象限稍一變化，精度就不一樣時，則是進給軸的定位精度太差，需要調整機床精度差的軸；如果是在坐標軸的45度方向超差，則多數情況是由位置環增益或檢測增益調整不好造成的。 (4)機床過沖。數控系統的參數——快速移動時間常數設定得太小，或速度控制單元上的速度增益設定太低，都會引起機床過沖。另外，如果電機和進給絲杠間的剛性太差，如間隙太大或傳動帶的張力調整不好也會造成此故障。 (5)機床移動時噪聲過大。如果噪聲源來自電機，則可能的原因是：①電機換向器表面的粗糙度高或有損傷；②油、液、灰塵等侵入電刷槽或換向器；③電機有軸向竄動。 (6)機床在快速移動時發生振動，甚至有大的沖擊。其原因是伺服電機內的測速發電機電刷接觸不良引起的。 |
產品展示
聯系我們
公司地址：南通市通州區通揚南路588號
聯系電話：0513-87119922
聯系人：李先生
手機：15606292777
郵箱：sales@nt2mt.com
網址：http://www.dell-d630.com.cn
聯系電話：0513-87119922
聯系人：李先生
手機：15606292777
郵箱：sales@nt2mt.com
網址：http://www.dell-d630.com.cn
